برج خنک کن
برجهای خنککن یکی از تجهیزات ضروری در صنایع مختلف غذایی، پتروشیمی، پالایشی، نیروگاهی و … بشمار میرود. این تجهیزات برای کاهش گرمای ایجاد شده در ماشینآلات فعال در فرایند صنعتی بکار گرفته میشوند. برحسب شکل ظاهری، جنس بدنه و نحوه عملکرد (از قبیل نحوه مکش، انتقال حرارت و جهت حرکت آب و هوا) انواع مختلفی از این تجهیزات طراحی و تولید شده است. این مقاله به بررسی انواع برج خنک کن اختصاص دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه با ساینا تهویه رادمان همراه باشید.
برج خنک کن چیست؟
مبدل حرارتی (Heat Exchanger) به تجهیزاتی گفته میشود که بر مبنای انتقال حرارت بین دو سیال (مایع یا گاز) عمل میکنند. تاکنون بر حسب نیاز انواع مختلفی از این مبدلها طراحی و تولید شده است. یکی از این موارد برج خنک کن (Cooling Tower) نامیده میشود. در این تجهیزات، آب گرم در تماس با هوای خنک قرار گرفته و گرمای خود را به اتمسفر منتقل میکند.
انتقال جرم و انرژی از آب به هوا تحتتأثیر اختلاف انرژی و گرادیان غلظت رخ میدهد. در واقع طی فرایند تبدیل فاز مایع به فاز بخار، مقدار زیادی گرما از آب خارج شده و دمای آن کاهش مییابد. البته هوای سرد در صورت پایین بودن رطوبت میتواند این فرآیند را به خوبی انجام دهد. به همین دلیل بازدهی این تجهیزات در مناطق دارای رطوبت بالای هوا کمتر است. در ادامه آب خنک مجدد به تجهیزات و ابزارآلات موجود در فرآیند صنعتی بازگشته و مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع برج خنک کن
بر حسب هزینهکرد، نیاز و نوع صنعت، برجهای خنککن در مدلهای مختلفی طراحی و تولید می شوند. تاکنون بر اساس پارامترهای مختلف دستهبندیهای متعددی برای برجهای خنککن ارائه شده است. از جمله پارامترهای مدنظر در این زمینه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- جهت حرکت آب و هوا
- نحوه انتقال حرارت
- شکل ظاهری
- نحوه مکش
- جنس بدنه
انواع برج خنک کن بر اساس جنس بدنه
بر اساس جنس بدنه، مواد بکار رفته در ساخت برجهای خنککننده شامل فلز، چوب، بتن و فایبرگلاس است.
برج خنک کننده چوبی
اولین برجهای خنککننده از جنس چوب ساخته شدهاند. اما این مدل امروزه به دلیل مشکلات زیستمحیطی (قطع درختها)، فرسودگی و طول عمر پایین منسوخ شده است. امروزه از برجهای خنککن فلزی و خصوصاً فایبرگلاس بهعنوان جایگزین برجهای چوبی استفاده میشود.
برج خنک کننده فایبرگلاس
برج خنککن فایبرگلاس از الیاف شیشه و رزین تشکیل شده است. از مزایای این مدل میتوان به استحکام بالا، مقاومت در برابر نور آفتاب و رطوبت و وزن بسیار کم اشاره کرد. به عبارتی جنس فایبرگلاس در برابر خوردگی، زنگزدگی و حتی شکستگی مقاومت بسیار بالایی دارد.
برج خنک کننده فلزی
بدنه برج خنککن فلزی همانطور که از نامش مشخص است از فلزات مختلف از قبیل فولاد، روی و … طراحی میشود. مشخصات برجهای فلزی از قبیل طول عمر، مقاومت، هزینه و … به نوع فلز بهکار رفته در ساخت بستگی دارد. اما بطور کلی میانگین عمر ۲۰ ساله برای تجهیزات فلزی در نظر گرفته میشود. از لحاظ طول عمر، برجهای فلزی بعد از برجهای فایبرگلاس قرار دارند. مهمترین نقطه ضعف برجهای فلزی، خوردگی و زنگزدگی فلز است. البته امکان مقاوم کردن بدنه فلزی در برابر این عوامل با استفاده از ورق گالوانیزه وجود دارد. البته در این شرایط نیز تجمع زنگ سفید (ناشی از فلز روی) مطرح میشود. این موضوع در صورت رفع نشدن، لایه گالوانیزه را از بین میبرد. در رابطه با این موضوع هیچگونه جای نگرانی وجود ندارد. زیرا با ارزیابی دائم کیفیت آب در تماس با برج و استفاده از آب پردازش شده میتوان از تشکیل زنگ سفید جلوگیری کرد.
برج خنک کننده بتنی
واحدهای صنعتی بسیار بزرگ از قبیل پالایشگاهها و نیروگاهها برای رفع نیازهای خود از برجهای بتنی بهره میگیرند. البته ساخت برج خنککننده بتنی بسیار دشوار، زمانبر و نیازمند صرف مقدار زیادی هزینه است. زیرا به واسطه وزن بالای بتن، احداث فونداسیون محکم و بزرگ برای سازه ضرورت دارد. همچنین قطعات فلزی باید حین ساخت به عنوان تقویت کننده داخل سازه قرار گیرد. در غیر اینصورت امکان خرابی آن با یک لرزه کوچک وجود دارد. ناگفته نماند که امکان تغییر و بروزرسانی برجهای بتنی بعد از احداث وجود ندارد. از مقاومت بالا در برابر آتش به عنوان یکی از مزایای برجهای خنککننده بتنی یاد میشود.
انواع برج خنک کننده به لحاظ جهت حرکت هوا و آب
بر اساس این پارامتر، برجهای خنککننده به دو نوع جریان متقاطع(Cross Flow)و جریان ناهمسو (Counter Flow) تقسیم میشوند.
برج خنک کننده با جریان متقاطع(Cross Flow)
جریان آب و هوا در نوع متقاطع به شکل عمودی به هم برخورد میکنند. در این حالت هوای خنک از دیوارههای عمودی وارد محفظه میشود. اسپری کردن آب محل نیز از بالا صورت میگیرد. این برجها بیشتر در صنایع پتروشیمی، تولید آلومینیوم و فشردهسازی هوا مورد استفاده قرار میگیرند. از مزایای این مدل میتوان به مصرف پایین انرژی، نگهداری آسان و پایین بودن هزینه بهرهبرداری اشاره کرد. البته در این نوع سازه امکان بازگشت آب به مسیر نامناسب بسیار زیاد است. همچنین بخش پرکننده در معرض ورود مواد زائد قرار دارد.
برج خنک کننده با جریان ناهمسو (Counter Flow)
همانگونه که از نام برجهای دارای جریان ناهمسو برمیآید، هوا و آب به صورت خلاف جهت به هم وارد می شوند. در این برج خنککن، اسپری کردن آب از بالا صورت میگیرد. محل ورود هوا نیز سطح پائینی داخل برج است. در این روش به دلیل بیشترین سطح تماس هوا بازدهی در حداکثر مقدار خود قرار دارد. البته معایبی چون تعمیر و نگهداری دشوار و تولید صدای زیادی نیز برای آن عنوان شده است.
انواع برج خنک کن براساس مکش
براساس مکش برجهای خنککن به صورت طبیعی و مکانیکی طراحی میشوند.
برج خنک کننده با مکش طبیعی
در این روش آبگرم از بخش بالایی به داخل برج اسپری می شود. هوا نیز از پایین برج به محل راه مییابد. در اثر تماس این دو، بخشی از آب تبخیر شده و دمای بخش باقیمانده کاهش مییابد. در ادامه هوا به دلیل افزایش دما سبب شده و میل به صعود پیدا میکند. این موضوع همانند مکش طبیعی موجب خروج هوا از بالای برج میشود. برجهای دارای مکش طبیعی بیشتر برای نیروگاههای تولید برق مورد استفاده قرار میگیرند. زیرا هزینه احداث، بهرهبرداری و نگهداری از آنها پایین و بازدهی انرژی آنها بالا است. همچنین ایمنی بالایی برای این سازهها وجود دارد. البته مواردی چون نیاز به فضای زیاد برای احداث و مناسب نبودن برای شرایط مختلف آب و هوایی به عنوان معایب این نوع خنککننده مطرح هستند.
برج خنک کننده با مکش مکانیکی
گاهی اوقات جابجایی و خروج هوای داغ از داخل برج به کمک مکش مکانیکی انجام میشود. این کار بر حسب عملکرد به دو شکل دمیدن اجباری یا مکش اجباری است. در دمیدن اجباری هوای گرم با استفاده از فن تعبیه شده در بخش پایینی به سمت بالا هل داده میشود. اما در مکش اجباری هوای گرم با استفاده از فن تعبیه شده در بالای برج به بیرون هدایت میشود. برج خنککن با مکش اجباری بیشتر در صنعت انرژی و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد. اما برج هایی با دمیدن اجباری بیشتر در صنایع غذایی و شیمیایی کاربرد دارند.
انواع برج خنک کن بر اساس انتقال حرارت
بر اساس شیوه انتقال حرارت، برجهای خنککننده به صورت خشک، مدار باز (خیس) و مدار بسته ساخته میشوند. در برجهای خشک، واسطه خنک کردن آب نیست. بلکه گرما به صورت مستقیم و بدون مصرف آب به اتمسفر راه مییابد. این برجها اگرچه صدای زیادی تولید میکنند، اما بدلیل نداشتن مصرف آب و تعمیر و نگهداری آسان بسیار مورد استفاده قرار میگیرند. برجهای مدار باز بر اساس کاهش دما با تبخیر آب عمل میکنند. بهرهبرداری از این تجهیزات کمی هزینهبر است. اما به لحاظ انرژی، بازدهی بالایی برای آن وجود دارد. به همین دلیل نیروگاهها و صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی از آن بهره میگیرند. برج های مدار بسته نیز مشابه مدار باز عمل میکنند. اما در نوع تماس هوای خنککننده و سیال فرآیندی با یکدیگر متفاوت هستند. در واقع در برجهای مداربسته تماسی بین این دو وجود ندارد. این تجهیزات برای صنایع گرمایشی، برودتی و تهویه مورد استفاده قرار میگیرند.
انواع برج خنک کن بر حسب شکل ظاهری
برجهای خنککننده براساس شکل ظاهری به صورت مکعبی، مخروطی (مدور) و شش ضلعی (هگزاگونال) طراحی می شوند. امروزه برجهای خنککننده شش ضلعی به واسطه معایب بسیار از خط تولید خارج شدهاند؛ بهعنوان مثال میتوان به توزیع نامناسب آب، ایجاد حفره های هوا در گوشه های برج، عملکرد نامناسب و طول عمر پایین اشاره کرد. در مقابل طراحی برجهای مکعبی و مخروطی در صنایع مختلف بیشتر مدنظر قرار میگیرد. برجهای مدور اغلب در سیستمهای برودتی آپارتمانها و صنایعی با گردش پایین آب بکار گرفته میشوند. نوع مکعبی نیز فضای کمی را اشغال کرده و در تهویه و صنایع مختلف کاربرد دارد.
خرید برج خنک کن
برج خنک کن یکی از تجهیزات ضروری در صنایع مختلف نیروگاهی، پتروشیمی، پالایشی و … به شمار میروند. زیرا تجهیزات این صنایع در معرض افزایش دما قرار دارند و خنک کردن آنها برای حفظ عملکرد و افزایش عمر الزامی است. این کار بر عهده برجهای خنک کننده قرار دارد. بر حسب نیاز اجرای مدلهای مختلفی از این تجهیزات امکانپذیر است. ساینا تهویه رادمان انواع برج خنک کن را با قیمت بسیار مناسب به مشتریان خود عرضه می کند. شما می توانید جهت کسب اطلاعات بیشتر در جهت استعلام قیمت برج خنک کن و خرید برج خنک کن با شماره های درج شده در سایت تماس بگیرید.
